Question

（14分）在海底和青藏高原都發(fā)現(xiàn)了名為“可燃冰”的環(huán)保型新能源，主要成分是CH4，CH4在光照下可與Cl2反應(yīng)，也可以用CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇等新型燃料。
（1）CH4可與Cl2反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理如下：

（2）Cl2→2Cl2 △H=" +243" kJ·mol-1
則CH4與Cl2反應(yīng)生成CH3Cl（g）的熱化學(xué)方程式為：________
（2）在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）ClO（g）+3H2（g）△H>0。
在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應(yīng)速率將________（填“增大”、“減小”或“不變”）。若在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，T℃時(shí)，通入2 mol CH4（g）和2 mol H2O（g），反應(yīng)達(dá)平衡后，生成l mol CO，此時(shí)向容器中同時(shí)加入1mol CO和3 molH2的混合氣體（保持溫度不變），則平衡將 _______（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）移動(dòng)，達(dá)到新平衡后平衡常數(shù)_______
（3）CH4（g）和H2O（g）生成的CO和H2在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=—90.1kJ·mol-1，恒容條件下達(dá)平衡，下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________（選填序號(hào)）。
a．再充入1 mol H2  b．使用健化劑  c．再充入2 mol CO  d．升高溫度
（4）CH4可用于設(shè)計(jì)燃料電池，甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示：則正極的電極反應(yīng)式為________；反應(yīng)一段時(shí)間后溶液的pH________（填“升高”、“降低”
或“不變”）。

Answer 1

（14分）
（1）CH4（g）+Cl2（g）→CH3Cl（g）+HCl（g）　△H =" -102" kJ·mol-1（2分）
（2）減小（2分）　　向逆反應(yīng)方向（2分）　　27/4（或6．75）（2分）
（3）a（2分）
（4）O2 + 4e- +2H2O = 4OH－（2分）降低（2分）

解析